以“制”取胜 “智”享未来——推动航天工业践行“中国制造2025”

以“制”取胜 “智”享未来
——推动航天工业践行“中国制造2025”

2017年6月21-22日，2017航天先进制造技术国际研讨会在深圳召开。本次会议以“加强国际交流合作，提升航天制造能力”为主题，由中国航天科技集团公司（以下简称“航天科技集团”）主办，中国空间技术研究院承办。会议吸引海内外院士专家、教授学者及各行业代表、航天科技集团（各院、厂、所）领导等共计350人参加。会议探讨了航天先进制造技术在空间太阳能电站领域的应用、德国工业4.0最新进展及在航空航天领域的应用、仿真技术发展与应用、数字化管理技术研究、卫星共线生产技术优化、金属高性能增材制造、航天复合材料研究及其他制造技术最新进展等先进制造技术领域受到广泛关注的议题，并结合中国航空工业智能制造典型案例、高端机床企业车床总装工厂精益转型案例等成果实例进行分析。

航天科技集团徐强副总经理在会上指出，航天工业作为国民经济中具有先导作用的领域之一，世界主要航天国家加强部署实施航天计划，致力于提升进入空间与利用空间的能力。当前，我国已经跻身世界航天大国行列，加快推动我国发展成为航天强国已经成为新时期航天科技集团面临的一项紧迫而重大的任务。航天制造作为高端制造的代表，更是成为世界强国争夺的制高点之一。中国正加快实施“中国制造2025”战略，着力构建新型制造体系。航空航天作为该战略重点突破的十大重点领域之一，大力提升航天装备制造水平，力争到2025年处于国际领先地位，是航天科技集团近期的重要战略使命。

“十三五”期间，在航天科技集团的带领下，所属各研究院砥砺前行、开拓创新，充分践行国家“中国制造2025”战略，在航天先进制造技术领域成果显著，并将不断取得新的更大的成就。

构建信息网络，打造高效固体发动机研制生产基地

航天动力技术研究院侯晓院士/副院长指出，多年来，该院瞄准国家战略性新兴产业，聚焦固体火箭技术应用、精细化工、复合材料、特种金属材料及装备以及现代服务业五大重点发展领域，形成了以航天新材料为核心的航天技术应用产业和以基建、物流、汽车服务等为主的现代服务业发展格局，培育形成了一批有影响力的重点企业，以及一大批极具市场潜力和发展前景的重点产业化项目，在我国火炬登顶珠峰、西南抗旱、北京奥运、汶川救灾、亚运安保等重大事件和活动中发挥了重要作用，取得了良好的经济效益和社会效益。

未来，在先进制造、智能制造领域，航天动力技术研究院将在“中国制造2025”战略的引领下，强化人才引进和自主培养，充分利用信息化手段，首先构造起覆盖全院的科研生产指挥和车间级MES系统相结合的网络系统，提高固体发动机生产过程的信息化水平；其次，利用信息化技术，充分提高复合材料、推进剂等特殊制造设备的信息化和智能化水平；最后，与高校等其他科研机构强强联合，不断开展新技术研究，推动智能、绿色、网络化制造技术应用，进一步提高固体发动机制造水平和生产能力，降低研制成本，打造环境友好、资源节约型的高效固体发动机研制生产基地。

发展空间产品先进制造技术，支撑航天强国建设

中国空间技术研究院张笃周副院长指出，长期以来，该院高度重视以工艺技术为核心的先进制造技术发展，特别是近年来，深入落实国家、集团公司关于“中国制造2025”的有关要求，充分结合航天器研制单件与小批量组批生产并存、产品可靠性要求高等实际需求，大力发展先进制造模式与技术，对标NASA、ESA等国际标准，以实施产品保证为主要抓手，建立了从工艺选用到产品生产加工全过程的工艺保证流程，生产加工阶段实施了以建立生产基线与管控机制为核心的生产质量管理模式；在智能制造技术方面，加速推进3D打印、工艺技术仿真、机器人加工等先进制造技术在型号研制中的应用，开展工艺设计CAPP系统、材料和工艺基础数据库等制造信息化基础平台的集成应用，数字化、智能化水平不断提升；持续优化工艺布局，按产品型谱建立了一系列产品制造单元和生产线，产品生产能力逐年提高、生产质量一致性、稳定性逐步增强，航天器制造能力不断提高。

后续，中国空间技术研究院将按照集团公司整体部署，以圆满完成我国空间站建设等国家重大工程为核心任务，以发展“高效、优质、绿色”先进制造技术为目标，进一步做好工艺振兴三期工程建设，紧密围绕重点制造领域关键环节，开展信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用，加快建设数字化车间、数字化工厂，加速提升航天器制造的“信息化、数字化、智能化”水平，提升航天器研制能力。

发展航天动力先行，先进制造前景广阔

航天推进技术研究院栾希亭副院长介绍，该院是我国唯一的航天液体动力研究院，长期以来不断挑战发动机的制造极限，尽可能使用先进的制造技术，包括机器人自动焊、真空电子束焊、激光焊等在内的焊接技术在发动机制造过程中获得了广泛应用。航天推进技术研究院因此成立了焊接工艺技术中心，以研究开发适用于发动机的高可靠焊接技术。

与此同时，航天推进技术研究院应用激光增材制造技术（即通常所说的3D打印技术），将不同机械性能、流道特性与冷却特性的材料组合到一起，实现了普通工艺手段无法实现的设计结构。2016年，国家国防科技工业局特别批复，依托该院所属西安航天发动机厂成立了国防科技工业航天特种构件增材制造技术创新中心。中心将与业内同行和高等院校一起，共同研究开发这项先进技术。航天推进技术研究院还拥有数字化制造工艺技术中心、密封件制造技术中心等。

他特别指出，发展航天，动力先行。航天液体动力技术的发展离不开先进强大的制造技术。将焊接、增材制造等先进制造技术结合起来，并广泛应用于以重型运载火箭发动机、高性能空间推进发动机等为代表的航天产品研制生产，将增强我国航天液体动力产品的整体制造能力，为航天事业未来发展贡献出更大的力量。

智慧院所牵手智能工厂，实现设计制造一体化

四川航天技术研究院王万军副院长介绍，该院以制造为主业，在先进制造方面进行了大量探索。

首先，针对航天产品多品种、小批量的生产特点，研究院基于成组技术，采用单元制造的模式，对传统的机械加工模式进行变革，对多个型号产品的各类零件进行分组，并根据不同类别进行柔性化的组合，将航天产品的多品种、小批量生产变成准大批量的生产。其次，该院在先进加工技术方面也进行了探索，如，掌握搅拌摩擦焊技术，在行业内率先实现了全搅拌箱体生产；掌握整体旋压技术，简化了火箭加工步骤，提升其成型效率，并降低了加工缺陷率。研究院还进行了产品自动化总装的探索，针对市场需求广泛的小直径产品的自动总装生产线，减少了三分之一的人工，极大提高了加工效率与加工质量，在装备、检测、信息采集和质量控制等过程初步实现自动化。

未来，研究院将紧跟航天发展步伐，在先进制造技术方面满足其需求，实现智慧院所与智能工厂相结合的设计与制造一体化的进程，并采用军民融合的方式，快速提升包括自动化水平、信息化水平、运营效率等在内的整体制造能力。

发展先进制造技术，支撑航天强国建设

上海航天技术研究院院长助理兼总工艺师胡震亚介绍，研究院围绕多领域航天产品制造，高度重视并大力推进先进制造技术发展，构建了较为完备的工艺技术体系。目前，研究院在搅拌摩擦焊接、光纤激光焊接、轻合金精密铸造、热表处理、精密与超精密加工、高密度电子装联、高效能太阳电池制造、航天器总装集成与测试等技术方面达到行业先进水平，有力支撑了航天产品跨越式发展。与此同时，研究院深化制造技术的军民融合，如，自主研发搅拌摩擦焊接设备服务于高铁、新能源汽车、电子等领域，占据国内60%以上市场并成功出口欧洲，铸造的大型镁合金振动台重量和尺寸创国内之最，太阳电池制造技术转化形成完整的民用光伏产业链。

未来，研究院将坚持融合创新，加快航天制造能力转型升级，支撑航天强国建设。一是扩大工业机器人、柔性自动化设备等先进装备应用，进一步提高制造过程稳定性和生产效率；二是深化数字化和智能化技术的研究应用，实现人、机、料、法、环等制造要素信息互联互通，进一步提高制造过程的精益管控；三是注重持续创新，大力发展高强轻质材料、增材制造等新材料、新技术，支撑更高性能航天产品研制；四是推行精益工艺设计、单元制造模式、工艺布局优化等先进方法、方式运用，构建适合航天单件小批量特点的制造单元、生产线、车间和工厂，实现更加柔性高效的制造。

打破产能瓶颈，提升制造能力

中国航天电子技术研究院夏刚副院长介绍，作为电子技术专业院，研究院充分发挥型号系统与电子技术相结合的优势，推动技术融合与系统集成，开发系统级产品。“十三五”以来，在“中国制造2025”战略指引下，不断发展先进制造技术及装备， 在工业机器人核心技术及物联网等方面具有显著优势。举例来说，中国航天电子技术研究院初步形成了支撑政府治理能力提升的“电子政务云”，并已在广东佛山、新疆乌鲁木齐得到应用；形成了工业机器人及核心部件、智能制造等产业，其机器人及核心部件拥有全自主知识产权，并实现了较为广泛的应用。

中国航天电子技术研究院受益于先进制造工艺，拥有航天用高精度惯性器件、抗辐照加固集成电路以及多通道T/R组件等代表性产品。针对这些代表性产品，该研究院已初步建成惯性仪表数字化装配、电子产品SMT数字化生产线，并正在同步实施T/R组件制造、电连接器自动化装配、石英加速度计智能检测、电缆网数字化制造等生产线，制造能力已得到显著提升。上述代表性产品涉及的超精密加工、抗辐照微电子制造与封装工艺已达到国内领先水平。

“十三五”期间，中国航天电子技术研究院将重点梳理存在产能瓶颈的典型产品的制造薄弱环节，大幅提升制造能力，推进制造模式转型升级。

无人机技术产品双突破，数字化技术显神通

中国航天空气动力技术研究院质量安全部姜鹏志副部长指出，目前，该研究院的无人机产品实现了全三维数字化图样设计，数字化技术已部分应用于无人机工装制造、复合材料生产、总装总调等方面，其代表产品有CH-4和CH-5中高空长航时无人机系统。

中国航天空气动力技术研究院主要从事飞行器空气动力综合技术研究，开发和研制了各种飞行器气动外形优化设计平台和气动性能预测方法，具备功能强大的仿真模拟能力；拥有技术先进、配套齐全的低速、亚跨超、高超声速风洞、电弧加热器和电弧风洞等专用试验设备二十余座以及与之配套的先进的测控系统；以彩虹系列无人机为代表的特种飞行器产业现已形成了小型、中近程及大型高端无人机研制体系，具备了总体设计和系统集成能力；以空气动力技术为研究基础而发展的航天技术应用领域也在逐步壮大，在环保和测控领域实现了产业化发展的跨越，为国民经济建设贡献了力量。

“十三五”期间，中国航天空气动力技术研究院将通过先进数字化装备引进、人才培育等手段，实现无人机结构制造和总装测试全过程的数字化，包括复合材料数字化铺层技术、无人机部件数字化装配技术等，形成以太阳能无人机为代表的典型的大型、轻质、柔性的无人机制造能力。

打造“消费级”卫星，推动商业航天战略转型

深圳航天东方红海特卫星有限公司（以下简称“深圳东方红”）胡戈锋总经理指出，深圳东方红是航天科技集团的微小卫星研发制造基地，具备完整的微小卫星系统研发、总体设计、总装、测试和环境试验能力。

该公司形成了CAST10和CAST20两个各具特色的微小卫星平台。CAST10平台具有功能密度高、轨道机动能力强且高可靠、长寿命等优势。研制过程采用了交叉并行流水线总装和多星并行自动化测试等先进卫星制造技术，提升了卫星研制效率和产品可靠性；CAST20平台则是国内首个系统应用现代工业技术和现货产品的微小卫星平台，可支持高性价比商业卫星的快速研制。2016年发射的脉冲星试验卫星正是基于CAST20平台研制的。这是我国首个开展脉冲星X射线在轨探测的卫星系统，被认为是我国航天从长期“跟跑”向“并跑、领跑”迈进的一次见证。

近年来，商业航天高速发展，深圳东方红已经启动了由传统航天领域向新型商业领域的战略转型，全力突破创新，进一步提升微小卫星功能密度，简化系统集成工作流程，力求以消费级技术和产品打造消费级卫星、提供消费级服务，突破性价比作为制约卫星商业化、产业化发展的瓶颈，实现商业卫星的快速研制生产与盈利，打造商业微小卫星技术创新平台、市场开拓尖刀和产业发展基地。

最后，借用徐强副总经理在会上的一句话：“航天科技集团始终重视加强对世界先进制造技术的学习和借鉴，将与国内外同行、社会各界携手共进，为加快推进我国从航天大国向航天强国迈进，为全人类和平利用太空作出新的更大的贡献。”

文_孙忆鸿